精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
15.如图甲所示,是小芳同学设计的测小灯泡电功率的实验电路(灯泡额定电压U=2.5V).
(1)闭合开关S后,小芳发现电流表和电压表的指针均不动,小灯泡不发光.她断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与A点相连的那根导线改接到B点,再 次闭合开关S时.发现电流表的指针仍不动.但电压表的指针有明显的偏转.若 电路中只有一处故障,则故障是AB两点之间存在断路.
(2)排除故障后,小灯泡发光,这时电压表的示数为2V,则应向右(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片.直到电压表的示数为2.5V时为止,此时电流表 的示数(如图乙所示)为0.3 A,则小灯泡的额定功率为0.75 W.
(3)同组的小月同学也设计了一个能测量额定电流为I0的小灯泡额定功率的电路图 (如图丙所示),但她不能确定电流表和开关S,的位置,请你帮她完成电路的设 计并正确完成实验:(定值电阻R的阻值己知)
①请将电流表和开关S1的符号正确填入电路中的方框内:
②先闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为I0
③然后断开开关S1,闭合开关S2(填两开关的通断情况),保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I.
④小灯泡额定功率表达式为P=(I-I0)RI0 (用符号表示).

分析 (1)由图甲,电压表测灯两端电压,电流表和电压表的指针均不动.说明电路中有断路发生;改接后,电流表无示数,电压表有明显偏转,说明电压表两接柱间到电源是通路,由此判断电路故障的原因;
(2)比较电压表示数与额定电压的大小,根据分压原理确定滑片移动的方向;根据电流表小量程读数,由P=UI求灯的额定功率;
(3)因已知灯的额定电流,为使灯正常发光,所以首先应使灯与电流表串联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I0,灯正常工作;保持滑片位置不动的情况下,通过开关的转换,在电路连接关系不改变、各用电器的电压不变的情况下,使电流表测出正常发光的灯与定值电阻R并联的总电流I,因通过灯的电流保持不变,根据并联电路电流的特点,可求此时通过R的电流,根据欧姆定律可求灯正常发光时R的电压,即灯的额定电压,根据
P=UI0求灯的额定功率.

解答 解:(1)由图甲,电压表测灯两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中有断路发生;把电压表与A点相连的那根导线改接到B点,电压表有明显偏转,电压表测总电压,说明灯的左接线、电流表、电源、开关、B之间是通路.若断路只发生在灯的左接线柱、灯、A之间,则在原甲图中,电压表应有示数,与题意不符;
若断路只发生在AB之间,原甲图是断路,两表均无示数;改接后,电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电流表无示数,电压表有示数,与题意相符,所以故障只能发生在AB之间;
(2)电压表示数为2V,小于灯的额定电压,应增大灯的电压减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片向右移动,直到电压表的示数为2.5V时为止;
图乙中电流表小量程分度值为0.02A,示数大小为0.3A,则灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)因已知灯的额定电流,为使灯正常发光,所以首先应使灯与电流表串联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I0,灯正常工作,所以,
①下面方框中应为电流表,上面的方框中为S1,如下图所示;:

②先闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为 I0
③然后断开开关S1,闭合开关S2 (填两开关的通断情况),保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为I;
④因电路的连接关系有改变,各用电器的电压没有改变,所以灯在②③操作中都正常发光,通过灯的电流保持不变,根据并联电路电流的特点,在③中通过R的电流为IR=1-I0=,则定值电阻R的电压为UR=IRR=(I-I0)R,并联电路电压的特点,此时灯的电压也为U=(I-I0)R,所以灯的额定功率P=UI0=(I-I0)RI0
故答案为:(1)AB;    断路;
(2)右; 0.3; 0.75;
(3)①如上图所示;
②S1   I0;     
③断开开关S1,闭合开关S2
④(I-I0)R I0

点评 本题测灯的电功率,考查故障的判断、实验操作过程、额定功率的计算及设计实验方案的能力,有一定难度.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

14.生活中处处有物理,下列说法错误的是(  )
A.用筷子夹取食物时,利用的摩擦力
B.公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强
C.打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动
D.手机拍照是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.阅读下列材料,按要求完成后面提出的问题.
材料一:蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
材料二:如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和盛水量有关.如果调节适当,可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古代“编钟”的道理.
材料三:许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音,频率低于20Hz,而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似,当二者相同时,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而丧生.
问题:
(1)请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字:①超声,②音调.
(2)亚声是指我们学过的次声波.
(3)从材料三中可以看出,人体内脏的固有频率大致是20Hz左右,声具有能量.
(4)从材料二中可以看出,所填的物理量②与频率有关,关系是物体振动的频率越高,声音的音调越高.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

3.下列不属于光源的是(  )
A.太阳B.月亮C.萤火虫D.开着的电灯

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

10.某钢瓶内氧气的密度为6kg/m3,一次气焊用去其中的$\frac{2}{3}$,则瓶内氧气的密度变为(  )
A.2 kg/m3B.4 kg/m3C.6 kg/m3D.无法确定

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

20.在“测量小灯泡电功率的实验”中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)小华同学连接好最后一根导线,灯泡立即发光,原因可能是连接电路时开关未断开.移动滑片P灯的亮度不变原因可能是滑动变阻器的电阻全部连入电路;
(3)纠正错误继续实验当滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为1.8V,要测量小灯泡的额定功率应将图甲中滑动变阻器的滑片p向B(填“A”或“B”)端移动.
(4)实验中记录了多组对应的电压表和电流表的示数并绘制成图丙所示的I-U关系图象,由图象可知该小灯泡的额定功率是0.5W.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大(选填“增大不变”或“减小M).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

7.半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶.如图甲所示,半潜船把装货甲板潜入水中,使货物能够进入装货甲板上.然后半潜船上浮至船身和货物一起浮出水面,将货物运走,如图乙所示为用半潜船运送损坏的舰艇.下列说法中正确的是(  )
A.半潜船是由密度比水小的实心材料制成的
B.建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱
C.没有装载任何货物处于下潜状态的半潜船,与它装载着舰艇并浮出水面时受到的浮力大小一定相等
D.图乙中的半潜船的质量必需要小于舰艇的质量

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

4.将一重为50N的物块,放入一盛满水的烧杯中,溢出20N的水,则物块受到的浮力为20N.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

5.标有“6V  4W”字样的小灯泡,接入电压为12V的电路中,若使灯泡正常发光,则需串联一个阻值为9Ω的电阻,此时通过小灯泡的电流为0.67A.

查看答案和解析>>

同步练习册答案